JP6696763B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の制御装置に関する。

近年、エンジンを駆動源とする車両には、燃費の向上などの目的で、いわゆるアイドリングストップ制御が広く採用されている。アイドリングストップ制御では、たとえば、ブレーキペダルが運転者の足で踏み込まれて、ブレーキが作動し、車速が所定のアイドリングストップ実施車速以下に低下すると、エンジンが自動停止（アイドリングストップ）される。エンジンの自動停止後は、たとえば、ブレーキペダルから足が離されて、ブレーキが解除されると、エンジンが自動的に再始動（アイドリングストップから復帰）される。

アイドリングストップ制御を採用した車両において、変速機として、有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）を搭載したものがある。自動変速機には、Ｐレンジ（駐車レンジ）、Ｒレンジ（後進レンジ）、Ｎレンジ（中立レンジ）およびＤレンジ（前進レンジ）が設けられている。これらのレンジは、車室内に配設されたシフトレバーの操作により選択され、その選択されたレンジに応じて、自動変速機に備えられているクラッチ（ブレーキ）が係合／解放される。具体的には、ＰレンジおよびＮレンジでは、すべてのクラッチが解放される。Ｒレンジでは、特定のクラッチが係合される。Ｄレンジでは、Ｒレンジで係合されるクラッチが解放され、それ以外のクラッチの係合および解放の組合せにより、複数の変速段が選択的に構成される。クラッチは、油圧により係合／解放される。

図６は、アイドリングストップからの復帰時におけるタービン回転数、指示電流値およびクラッチの油圧の時間変化の一例を示す図である。

アイドリングストップ中は、エンジンの動力により駆動される機械式オイルポンプが停止しているので、自動変速機の各クラッチから油圧が抜け、各クラッチが解放される。そのため、アイドリングストップからの復帰時には、自動変速機を制御する制御装置により、クラッチ（たとえば、シフトレバーがＤレンジに対応するＤポジションに位置する場合、１速段を構成するクラッチ）を係合させる係合制御が行われる。

エンジンを再始動させるために、エンジンがクランキングされながら、エンジンの点火プラグがスパークされる。エンジンが完爆すると、エンジン回転数が上昇し、エンジン回転数の上昇に伴って、トルクコンバータのタービンランナの回転数であるタービン回転数が上昇する。制御装置では、エンジンの回転数が所定回転数（たとえば、４００ｒｐｍ）に上昇すると、エンジンが完爆したと判定される。

一方、係合制御の一例では、たとえば、クラッチに供給される油圧を制御するためのソレノイドバルブがノーマルオープンタイプである場合、エンジンのクランキングの開始から完爆が判定されるまでの間（時間Ｔ１０１−Ｔ１０２）、ソレノイドバルブの指示電流値（ソレノイドバルブに供給される電流の目標値）が０に保持される。指示電流値が０に保持されることにより、ソレノイドバルブが全開に保持され、ソレノイドバルブに供給される油圧（機械式オイルポンプの発生油圧）の上昇に伴って、ソレノイドバルブからクラッチに供給される油圧が上昇する。

エンジンの完爆が判定されると、ソレノイドバルブの指示電流値が０から初期電流値に上げられる（時刻Ｔ１０２）。その後、ソレノイドバルブの指示電流値が初期電流値に保持される。この間に、クラッチへのオイルの充填が完了する（時刻Ｔ１０３）。クラッチへのオイルの充填が完了して、クラッチプレートとクラッチディスクとを圧接させて摩擦力を生じさせるためのピストンがクラッチプレートに当接すると、クラッチが滑りながら係合し始める。これに伴って、クラッチのトルク伝達容量が上昇し、タービン回転数が降下する。

タービン回転数が所定量降下すると（時刻Ｔ１０４）、ソレノイドバルブの指示電流値が初期電流値からスイープにより一定の時間変化率で漸減される。

クラッチの係合が完了し、クラッチの滑りがなくなると、タービン回転数の降下が止まり、タービン回転数が１速同期回転数（１速段が構成されている状態での自動変速機のアウトプット回転数と同期する回転数）と一致する。このタービン回転数の同期が検出された時点（時刻Ｔ１０５）において、ソレノイドバルブの指示電流値が０でない場合には、指示電流値が０に下げられて、係合制御が終了される。

特開２０１５−１１７７３８号公報

自動変速機には、その油圧特性にユニットごとのばらつきがあり、クラッチの係合制御の開始から係合し始めるまで（エンジンのクランキングの開始から車両が動き出すまで）のタイムラグにばらつきがある。

具体的には、自動変速機の油圧特性は、二点鎖線で示される下限特性と破線で示される上限特性との間でばらつく。下限特性は、実線で示される中央特性に対して、油圧の立ち上がりが遅く、油圧値が低い。そのため、下限特性寄りの油圧特性を有するユニット（自動変速機）では、中央特性を有するユニットと比較して、クラッチが伝達トルク容量を持ち始める時（クラッチのピストンがクラッチプレートに当接する時）に発生するショックは小さいが、クラッチの係合制御の開始から終了（係合完了）までのタイムラグが長いことが懸念される。上限特性は、中央特性に対して、油圧の立ち上がりが早く、油圧値が高い。そのため、上限特性寄りの油圧特性を有するユニットでは、中央特性を有する自動変速機と比較して、クラッチの係合制御の開始から終了までのタイムラグは短いが、クラッチが伝達トルク容量を持ち始める時に発生するショックが大きいことが懸念される。

図７は、従来の自動変速機の官能評価（官能試験）の結果を表す図である。

係合制御における指示電流値（クラッチに供給される油圧の目標値である油圧指示値に対応）は、官能評価により、下限特性のユニットでのタイムラグが限界ラインを超えず、かつ、上限特性のユニットでクラッチが伝達トルク容量を持ち始める時に発生するショックが限界ラインを超えないように設定される。

そのため、図７に破線で示されるように、中央特性のユニットの性能が向上するように指示電流値を変更すると、上限特性のユニットでクラッチが伝達トルク容量を持ち始める時に発生するショックが限界ラインを超えてしまう。したがって、指示電流値を変更することはできず、中央特性のユニットであっても、ショックまたはタイムラグに関する性能を向上させることができない。

本発明の目的は、ショックまたはタイムラグに関する性能を向上させるチューニングを可能にする、自動変速機の制御装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る自動変速機の制御装置は、油圧回路および油圧回路から供給される油圧により係合する係合要素を備える自動変速機の制御装置であって、油圧回路を制御して、係合要素を係合させる係合制御を実行し、係合制御において、自動変速機に入力される回転数が０から所定の判定値に上昇するまでの間、油圧回路を制御するための指示値を所定の充填値に設定する充填処理と、充填処理後、充填処理時よりも係合要素に供給される油圧が制限されるように、指示値を充填値から所定の初期値に変更する初期処理と、初期処理の開始から係合要素がトルク伝達容量を持ち始めるまでの時間を計測し、その計測した実時間と予め設定された目標時間との偏差に応じて、判定値を学習補正する学習処理とを実行する。

この構成によれば、自動変速機の係合要素を係合させる係合制御では、充填処理により、油圧回路を制御するための指示値が充填値に設定される。この充填処理により、係合要素にオイルを早く充填することができ、係合要素の応答性の向上を図ることができる。自動変速機に入力される回転数が０から上昇して所定の判定値に達すると、充填処理が終了されて、初期処理が開始され、指示値が充填値から初期値に変更されて、係合要素に供給される油圧が充填処理時よりも制限される。

初期処理と並行して、初期処理の開始からの経過時間が計測される。係合要素への油圧の供給が進み、係合要素がトルク伝達容量を持ち始めると、その時点までの経過時間が実時間として取得される。そして、実時間と予め設定された目標時間との偏差が求められ、その偏差に応じて判定値が学習補正される。

実時間が目標時間よりも長い場合には、判定値が実時間と目標時間との偏差に応じて増大補正される。判定値が増大補正されることにより、自動変速機に入力される回転数が判定値に到達するまでの時間が長くなり、充填処理の実行時間が長くなる。その結果、係合要素に供給される油圧の立ち上がりが早くなり、係合制御の開始から終了までのタイムラグが短縮される。

逆に、実時間が目標時間よりも短い場合には、判定値が実時間と目標時間との偏差に応じて減小補正される。判定値が減小補正されることにより、自動変速機に入力される回転数が判定値に到達するまでの時間が短くなり、充填処理の実行時間が短くなる。その結果、係合要素に供給される油圧の立ち上がりが緩やかになり、係合要素がトルク伝達容量を持ち始める時に生じるショックが小さくなる。

よって、油圧特性のばらつきによるショックおよびタイムラグのばらつきを収束させることができる。ショックおよびタイムラグのばらつきが収束するので、中央特性を有するユニット（自動変速機）を基準にショックまたはタイムラグに関する性能を向上させるチューニング（たとえば、充填値および／または初期値の変更）が可能となる。

また、ハード設計により油圧特性のばらつきを抑えることも考えられるが、そのためには、部品の公差を詰めたり、その詰めた公差を満たす部品を選別したりする必要があり、ユニット原価の上昇を招く。これに対し、制御により、油圧特性のばらつきによるショックおよびタイムラグのばらつきを収束させることができるので、ユニット原価の上昇を抑えることができる。

油圧回路を制御するための指示値は、係合要素に供給される油圧の目標値（指示油圧）であってもよい。この場合、初期値は、充填値よりも小さい値となる。

また、係合要素に供給される油圧を制御するためのバルブが油圧回路に含まれ、そのバルブが電流値により出力油圧を制御可能なバルブである構成では、油圧回路を制御するための指示値は、バルブに供給される電流の目標値（指示電流値）であってもよい。この場合、初期値は、充填値よりも大きい値となる。

本発明によれば、油圧特性のばらつきによるショックおよびタイムラグのばらつきを収束させることができる。ショックおよびタイムラグのばらつきが収束するので、中央特性を有するユニット（自動変速機）を基準にショックまたはタイムラグに関する性能を向上させるチューニングが可能となる。

本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両の要部の構成を示す図である。 車両の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。 Ｐレンジ、Ｒレンジ、ＮレンジおよびＤレンジにおける各係合要素の状態を示す図である。 アイドリングストップからの復帰時におけるクラッチの係合制御について説明するためのタイミングチャートであり、タービン回転数およびソレノイドバルブの指示電流値の時間変化の一例を示す。 自動変速機の官能評価の結果を表す図である。 従来の係合制御におけるタービン回転数、指示電流値およびクラッチの油圧の時間変化の一例を示す図である。 従来の自動変速機の官能評価の結果を表す図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜車両の要部構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両１の要部の構成を示す図である。

車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。

エンジン２の出力は、トルクコンバータ３および有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）４を介して、車両１の駆動輪（たとえば、左右の前輪）に伝達される。エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ７１、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）７２および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグ７３などが設けられている。また、エンジン２には、その始動のためのスタータ（図示せず）が付随して設けられている。

車両１には、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを含む構成の複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が備えられている。ＥＣＵには、エンジンＥＣＵ１１、ＡＴＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１３およびＩＤＳ（アイドリングストップ）ＥＣＵ１４が含まれる。複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。

エンジンＥＣＵ１１には、アクセルセンサ２１、エンジン回転数センサ２２およびスロットル開度センサ２３などが接続されている。

アクセルセンサ２１は、運転者により操作されるアクセルペダル（図示せず）の操作量に応じた検出信号を出力する。エンジンＥＣＵ１１は、アクセルセンサ２１から入力される信号に基づいて、アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合、つまりアクセルペダルが踏み込まれていないときを０％とし、アクセルペダルが最大に踏み込まれたときを１００％とする百分率であるアクセル開度を演算する。

エンジン回転数センサ２２は、エンジン２の回転（クランクシャフトの回転）に同期したパルス信号を検出信号として出力する。エンジンＥＣＵ１１は、エンジン回転数センサ２２から入力されるパルス信号の周波数をエンジン２の回転数（エンジン回転数）に換算する。

スロットル開度センサ２３は、電子スロットルバルブ７１の開度（スロットル開度）に応じた検出信号を出力する。

エンジンＥＣＵ１１は、各種センサの検出信号から取得した情報および／または他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、エンジン２の始動、停止および出力調整のため、エンジン２に設けられた電子スロットルバルブ７１、インジェクタ７２および点火プラグ７３などを制御する。

ＡＴＥＣＵ１２には、シフトポジションセンサ２４およびタービン回転数センサ２５などが接続されている。

シフトポジションセンサ２４は、シフトレバー（セレクトレバー）のポジションに応じた検出信号を出力する。シフトレバーのポジションとして、たとえば、Ｐポジション（パーキングポジション）、Ｒポジション（リバースポジション）、Ｎポジション（ニュートラルポジション）およびＤポジション（ドライブポジション）が設けられている。Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションは、それぞれＰレンジ、Ｒレンジ、ＮレンジおよびＤレンジに対応する。シフトレバーは、Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションの間でシフト操作することができ、そのシフト操作により、レンジの切り替えを指示することができる。

タービン回転数センサ２５は、トルクコンバータ３のタービンランナ３２（図２参照）の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力する。ＡＴＥＣＵ１２は、タービン回転数センサ２５から入力されるパルス信号の周波数をタービンランナ３２の回転数であるタービン回転数に換算する。

ＡＴＥＣＵ１２は、各種センサの検出信号から取得した情報および／または他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、自動変速機４のレンジまたは変速段を変更するため、自動変速機４の各部に油圧を供給するための油圧回路７４に含まれるバルブを制御する。

バルブには、クラッチＣ２（図２参照）に供給される油圧を制御するためのＣ２ソレノイドバルブ７５などが含まれる。Ｃ２ソレノイドバルブ７５には、電流値により出力油圧を制御可能なバルブ、たとえば、ノーマルオープンタイプのリニアソレノイドバルブが用いられている。

ブレーキＥＣＵ１３には、ブレーキセンサ２６および車速センサ２７などが接続されている。

ブレーキセンサ２６は、車室内に配設されたブレーキペダルの操作量に応じた検出信号を出力する。

車速センサ２７は、たとえば、車両１の走行に伴って回転する磁性体からなるロータと、ロータと非接触に設けられた電磁ピックアップとを備えている。ロータが一定角度回転する度に、電磁ピックアップからパルス信号が検出信号として出力される。パルス信号の周波数は、車速に対応するので、ブレーキＥＣＵ１３は、車速センサ２７から入力されるパルス信号の周波数を車速に換算する。

ブレーキＥＣＵ１３は、各種センサの検出信号から取得した情報（ブレーキペダルの操作量、車両１の車速）および／または他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、ブレーキアクチュエータ７６などを制御し、車両１の姿勢が安定に保たれた状態で車両１が制動されるように、各ブレーキから車輪に付与される制動力を制御する。

車両１は、アイドリングストップ機能を搭載している。ＩＤＳＥＣＵ１４は、アイドリングストップ機能のための制御であるアイドリングストップ制御を実行する。このアイドリングストップ制御に必要な情報として、ＩＤＳＥＣＵ１４には、ブレーキＥＣＵ１３から車速およびブレーキペダルの操作量などの情報が入力される。

アイドリングストップ制御では、車両１の走行中に、ブレーキペダルが操作される（踏み込まれる）と、ＩＤＳＥＣＵ１４により、所定のアイドリングストップ条件が成立しているか否かが繰り返し判断される。アイドリングストップ条件は、たとえば、車速が所定のアイドリングストップ実施車速（たとえば、１０ｋｍ／ｈ）以下であり、かつ、ブレーキペダルが一定時間以上操作されているという条件である。アイドリングストップ条件が成立すると、ＩＤＳＥＣＵ１４からエンジンＥＣＵ１１にＩＤＳ要求が出力され、エンジンＥＣＵ１１により、エンジン２が自動停止（アイドリングストップ）される。

アイドリングストップ中は、所定の再始動条件が成立しているか否かが繰り返し判断される。再始動条件は、たとえば、エンジン２の自動停止中に、ブレーキペダルの操作が解除される（ブレーキペダルから運転者の足が離される）という条件である。再始動条件が成立すると、ＩＤＳＥＣＵ１４からエンジンＥＣＵ１１に再始動要求が出力される。この再始動要求を受けて、エンジンＥＣＵ１１により、エンジン２が再始動（アイドリングストップから復帰）される。

＜駆動系統の構成＞
図２は、車両１の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。

トルクコンバータ３は、ポンプインペラ３１、タービンランナ３２およびロックアップクラッチ３３を備えている。ポンプインペラ３１には、エンジン２の出力軸（Ｅ／Ｇ出力軸）が連結されており、ポンプインペラ３１は、Ｅ／Ｇ出力軸と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。タービンランナ３２は、ポンプインペラ３１と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。ロックアップクラッチ３３は、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とを直結／分離するために設けられている。ロックアップクラッチ３３が係合されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが直結され、ロックアップクラッチ３３が解放されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが分離される。

ロックアップクラッチ３３が解放された状態において、Ｅ／Ｇ出力軸が回転されると、ポンプインペラ３１が回転する。ポンプインペラ３１が回転すると、ポンプインペラ３１からタービンランナ３２に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ３２で受けられて、タービンランナ３２が回転する。このとき、トルクコンバータ３の増幅作用が生じ、タービンランナ３２には、Ｅ／Ｇ出力軸の動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。

ロックアップクラッチ３３が係合された状態では、Ｅ／Ｇ出力軸が回転されると、Ｅ／Ｇ出力軸、ポンプインペラ３１およびタービンランナ３２が一体となって回転する。

トルクコンバータ３と自動変速機４との間には、オイルポンプ５が設けられている。オイルポンプ５のポンプ軸は、ポンプインペラ３１と一体的に回転可能に設けられている。これにより、エンジン２の動力によりポンプインペラ３１が回転されると、オイルポンプ５のポンプ軸が回転し、オイルポンプ５が油圧を発生する。油圧回路７４には、オイルポンプ５の発生油圧が供給される。

自動変速機４は、前進４段／後進１段の変速段を有する４速ＡＴである。自動変速機４は、インプット軸４１、アウトプット軸４２、センタ軸４３およびラビニヨ型の遊星歯車機構４４を備えている。

インプット軸４１は、トルクコンバータ３のタービンランナ３２に連結され、タービンランナ３２と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。

アウトプット軸４２は、インプット軸４１と平行に設けられている。

センタ軸４３は、インプット軸４１に対してエンジン２側と反対側に離間して、インプット軸４１と同一の回転軸線上に設けられている。

遊星歯車機構４４には、フロントサンギヤ５１、リヤサンギヤ５２、キャリア５３、リングギヤ５４、ロングピニオンギヤ５５およびショートピニオンギヤ５６が含まれる。フロントサンギヤ５１は、センタ軸４３に相対回転可能に外嵌されている。リヤサンギヤ５２は、フロントサンギヤ５１に対してエンジン２側と反対側に設けられ、センタ軸４３に相対回転可能に外嵌されている。キャリア５３には、センタ軸４３が接続され、キャリア５３は、センタ軸４３と一体的に回転可能に設けられている。キャリア５３は、ロングピニオンギヤ５５およびショートピニオンギヤ５６を回転可能に支持している。リングギヤ５４は、リヤサンギヤ５２の回転径方向の外側において、キャリア５３の周囲を取り囲む円環状を有し、ロングピニオンギヤ５５と噛合している。ロングピニオンギヤ５５は、ショートピニオンギヤ５６の軸長よりも長い軸長を有しており、フロントサンギヤ５１と噛合している。ショートピニオンギヤ５６は、リヤサンギヤ５２およびロングピニオンギヤ５５と噛合している。

リングギヤ５４には、第１出力ギヤ６１が共通の回転軸線を有するように保持されている。第１出力ギヤ６１には、アウトプット軸４２に相対回転不能に支持された第２出力ギヤ６２が噛合している。また、アウトプット軸４２には、第３出力ギヤ６３が相対回転不能に支持されており、第３出力ギヤ６３は、デファレンシャルギヤ６に備えられたリングギヤ６４と噛合している。これにより、リングギヤ５４の回転は、第１出力ギヤ６１、第２出力ギヤ６２、アウトプット軸４２および第３出力ギヤ６３を経由してデファレンシャルギヤ６に伝達される。

また、自動変速機４は、３個のクラッチＣ１〜Ｃ３、２個のブレーキＢ１，Ｂ２およびワンウェイクラッチＦを備えている。

クラッチＣ１は、インプット軸４１とフロントサンギヤ５１とを連結する係合状態（オン）と、その連結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

クラッチＣ２は、インプット軸４１とリヤサンギヤ５２とを連結する係合状態（オン）と、その連結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

クラッチＣ３は、インプット軸４１とセンタ軸４３（キャリア５３）とを連結する係合状態（オン）と、その連結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

ブレーキＢ１は、フロントサンギヤ５１を制動する係合状態（オン）と、フロントサンギヤ５１の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

ブレーキＢ２は、キャリア５３を制動する係合状態（オン）と、キャリア５３の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

ワンウェイクラッチＦは、キャリア５３の正転（エンジン２の出力軸と同方向の回転）のみを許容する。

＜係合表＞
図３は、Ｐレンジ、Ｒレンジ、ＮレンジおよびＤレンジにおけるクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１，Ｂ２およびワンウェイクラッチＦの状態を示す図である。

図３において、「○」は、クラッチＣ１〜Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２が係合状態であることを示している。また、ワンウェイクラッチＦがキャリア５３の逆転を阻止する係合状態であることを示す。

ＰレンジおよびＮレンジでは、クラッチＣ１〜Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２が解放される。

Ｒレンジでは、クラッチＣ１およびブレーキＢ２が係合され、クラッチＣ２，Ｃ３およびブレーキＢ１が解放される。

Ｄレンジの１速段では、クラッチＣ２が係合され、クラッチＣ１，Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２が解放される。

Ｄレンジの２速段では、クラッチＣ２およびブレーキＢ１が係合され、クラッチＣ１，Ｃ３およびブレーキＢ２が解放される。

Ｄレンジの３速段では、クラッチＣ２，Ｃ３が係合され、クラッチＣ１およびブレーキＢ１，Ｂ２が解放される。

Ｄレンジの４速段では、クラッチＣ３およびブレーキＢ１が係合され、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ２が解放される。

＜係合制御＞
図４は、アイドリングストップからの復帰時におけるクラッチＣ２の係合制御について説明するためのタイミングチャートであり、タービン回転数およびＣ２ソレノイドバルブ７５の指示電流値の時間変化の一例を示す。

アイドリングストップ制御によりエンジン２が自動停止された後、エンジン再始動条件が成立すると、エンジン２を再始動させるために、エンジン２のクランキングが開始される（時刻Ｔ１）。そして、エンジン２がクランキングされながら、エンジン２の点火プラグ７３がスパークされる。

一方、エンジン２のクランキングの開始に応答して、シフトレバーがＤポジションに位置している場合、ＡＴＥＣＵ１２により、１速段を構成するクラッチＣ２を係合させるための係合制御が開始される（時刻Ｔ１）。係合制御では、ＡＴＥＣＵ１２により、以下に説明する各処理が実行される。

係合制御では、まず、充填処理が実行される。充填処理では、Ｃ２ソレノイドバルブ７５に供給される電流の目標値である指示電流値が０に保持される。エンジン２が完爆すると、エンジン回転数が上昇し、エンジン回転数の上昇に伴って、トルクコンバータ３のタービンランナ３２の回転数であるタービン回転数が上昇する。充填処理は、タービン回転数がタービン判定値に上昇するか、または、エンジン回転数がエンジン判定値に上昇するまで続けられる（時間Ｔ１−Ｔ２）。

タービン判定値は、一定の基本値に学習値_ｎを加算することにより設定される。学習値_ｎは、学習処理により設定される値である。学習処理については、後述する。

エンジン判定値は、一定値であり、エンジン２およびトルクコンバータ３が正常に作動する状態では、タービン回転数がタービン判定値に上昇するよりも後にエンジン回転数がエンジン判定値に達するような値に設定されている。したがって、充填処理の終了条件にエンジン回転数がエンジン判定値に上昇したという条件が含まれているのは、何らかの原因でタービン回転数の立ち上がりが遅いためにエンジン回転が吹き上がることを防止するためである。

タービン回転数がタービン判定値に上昇するか、または、エンジン回転数がエンジン判定値に上昇すると、充填処理が終了となり、次に、第１初期処理が実行される。第１初期処理では、Ｃ２ソレノイドバルブ７５の指示電流値が０である充填電流値から第１初期電流値に上げられる（時刻Ｔ２）。その後、Ｃ２ソレノイドバルブ７５の指示電流値が第１初期電流値に保持される。Ｃ２ソレノイドバルブ７５の指示電流値が第１初期電流値に保持されることにより、第１初期処理では、充填処理時よりもクラッチＣ２に供給される油圧が制限される。

第１初期処理が実行されている間、つまりＣ２ソレノイドバルブ７５の指示電流値が第１初期電流値に保持されている間に、クラッチＣ２へのオイルの充填が完了する。クラッチＣ２へのオイルの充填が完了して、ピストンがクラッチプレートに当接すると、クラッチＣ２が滑りながら係合し始めることにより、クラッチＣ２がトルク伝達容量を持ち始める。クラッチＣ２のトルク伝達容量の上昇に伴って、タービン回転数がピークから降下する。

タービン回転数が第１所定量（たとえば、３０ｒｐｍ）降下すると、第１初期処理が終了となり、つづいて、第２初期処理が実行される。第２初期処理では、Ｃ２ソレノイドバルブ７５の指示電流値が第１初期電流値から第２初期電流値に上げられる（時刻Ｔ３）。その後、Ｃ２ソレノイドバルブ７５の指示電流値が第２初期電流値に保持される。

タービン回転数の降下が進み、タービン回転数が第１所定量よりも大きい第２所定量（たとえば、５０ｒｐｍ）降下すると（時刻Ｔ４）、第２初期処理が終了となり、スイープ処理が実行される。スイープ処理では、Ｃ２ソレノイドバルブ７５の指示電流値が第２初期電流値からスイープにより一定の時間変化率（時間勾配）で漸減される。これにより、クラッチＣ２の係合が進み、タービン回転数の降下が進む。

スイープ処理の開始後、タービン回転数が１速同期回転数に一致したか否かが判定される。１速同期回転数は、自動変速機４の変速段が１速段を構成する場合に、アウトプット軸４２（図２参照）の回転数と同期するインプット軸４１（図２参照）の回転数である。クラッチＣ２の係合が進み、クラッチＣ２の滑りがなくなると、タービン回転数の降下が止まり、タービン回転数が１速同期回転数に一致する。タービン回転数が１速同期回転数に一致した時点（時刻Ｔ５）において、Ｃ２ソレノイドバルブ７５の指示電流値が０でない場合には、指示電流値が０に下げられて、係合制御が終了される。

＜学習処理＞
たとえば、第１初期処理の開始時に学習条件が成立している場合、ＡＴＥＣＵ１２により、学習処理が実行される。学習条件としては、たとえば、アクセルペダルが踏み込まれていないという条件、車速が所定車速以下であるという条件、係合制御が実行される前に実施されていたアイドルストップの継続時間が一定時間以下であるという条件などを挙げることができ、学習条件には、それらの条件のうちの１つまたは複数（ＡＮＤ条件）が含まれていてもよいし、その他の条件が含まれていてもよい。

学習処理では、第１初期処理の開始からの経過時間が計測される。タービン回転数がピークから第１所定量降下して、第１初期処理が終了になると、経過時間の計測が停止される。そして、第１初期処理の開始から終了までの経過時間が実時間として取得される。

ＡＴＥＣＵ１２に内蔵されている書換可能な不揮発性メモリ（フラッシュメモリまたはＥＥＰＲＯＭなど）には、学習処理が実行される度に、学習処理後の学習値_ｎが更新して記憶される。実時間が取得されると、実時間から予め設定されている目標時間が減算されて、その減算値が偏差として取得される。学習値_ｎは、偏差に所定のゲインを乗じ、その乗算値を前回の学習処理後の学習値_ｎ−１に加えた値に設定される。すなわち、今回の学習処理後の学習値_ｎは、次式に従って設定される。

学習値_ｎ（ｒｐｍ）＝学習値_ｎ−１＋偏差（ｍｓｅｃ）×ゲイン（ｒｐｍ／ｍｓｅｃ）

学習値_ｎは、次回の係合制御の際に、タービン判定値を設定するために基本値に加算される。したがって、タービン判定値は、第１初期処理の開始から終了までの実時間と目標時間との偏差に応じて学習補正されることになる。

＜作用効果＞
以上のように、自動変速機４のクラッチＣ２を係合させる係合制御では、充填処理により、Ｃ２ソレノイドバルブ７５に供給される電流の目標値である指示電流値が充填電流値である０に設定される。この充填処理により、クラッチＣ２にオイルを早く充填することができ、クラッチＣ２の応答性の向上を図ることができる。自動変速機４に入力される回転数であるタービン回転数が０から上昇してタービン判定値に達すると、充填処理が終了されて、第１初期処理が開始され、指示電流値が充填電流値である０から第１初期電流値に変更されて、クラッチＣ２に供給される油圧が充填処理時よりも制限される。

第１初期処理と並行して、第１初期処理の開始からの経過時間が計測される。クラッチＣ２への油圧の供給が進み、クラッチＣ２がトルク伝達容量を持ち始めると、その時点までの経過時間、つまり第１初期処理が終了されるまでの経過時間が実時間として取得される。そして、実時間と予め設定された目標時間との偏差が求められ、その偏差に応じてタービン判定値が学習補正される。

実時間が目標時間よりも長い場合には、タービン判定値が実時間と目標時間との偏差に応じて増大補正される。タービン判定値が増大補正されることにより、タービン回転数がタービン判定値に到達するまでの時間が長くなり、充填処理の実行時間が長くなる。その結果、クラッチＣ２に供給される油圧の立ち上がりが早くなり、係合制御の開始から終了までのタイムラグが短縮される。

逆に、実時間が目標時間よりも短い場合には、タービン判定値が実時間と目標時間との偏差に応じて減小補正される。タービン判定値が減小補正されることにより、タービン回転数がタービン判定値に到達するまでの時間が短くなり、充填処理の実行時間が短くなる。その結果、クラッチＣ２に供給される油圧の立ち上がりが緩やかになり、クラッチＣ２がトルク伝達容量を持ち始める時に生じるショックが小さくなる。

よって、図５に破線で示されるように、油圧特性のばらつきによるショックおよびタイムラグのばらつきを収束させることができる。ショックおよびタイムラグのばらつきが収束するので、中央特性を有するユニット（自動変速機４）を基準にショックまたはタイムラグに関する性能を向上させるチューニング（たとえば、充填電流値および／または初期電流値の変更）が可能となる。

また、ハード設計により油圧特性のばらつきを抑えることも考えられるが、そのためには、部品の公差を詰めたり、その詰めた公差を満たす部品を選別したりする必要があり、ユニット原価の上昇を招く。これに対し、制御により、油圧特性のばらつきによるショックおよびタイムラグのばらつきを収束させることができるので、ユニット原価の上昇を抑えることができる。

さらには、タービン判定値の学習補正が行われるので、自動変速機４の油圧特性が経年劣化により変化しても、その油圧特性の変化を補償することができる。よって、自動変速機４の経年劣化による油圧特性のばらつきの発生を抑制することができる。

また、係合制御では、Ｃ２ソレノイドバルブ７５の指示電流値が充填電流値に保持された後は、指示電流値が第１初期電流値に保持される期間を経て第２初期電流値に２段階で上げられる。クラッチＣ２がトルク伝達容量を持ち始めるまで、言い換えれば、クラッチＣ２のピストンがクラッチプレートに当接するまで、指示電流値が相対的に低い第１初期電流値に保持されることにより、係合制御の開始からクラッチＣ２がトルク伝達容量を持ち始めるまでのタイムラグを短縮することができる。そして、クラッチＣ２がトルク伝達容量を持ち始めた後は、タービン回転数が降下し始め、タービン回転数が十分に降下して、その降下量が第２所定量に達するまで、指示電流値が相対的に高い第２初期電流値に上げられて保持される。これにより、タービン回転数が１速同期回転数に一致する同期時に生じる同期ショックを抑制することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、Ｃ２ソレノイドバルブ７５に供給される電流の目標値である指示電流値は、クラッチＣ２に供給される油圧の目標値である指示油圧に対応するので、係合制御では、指示電流値の設定と同様に、指示油圧が係合制御における指示値として設定されてもよい。

前述の係合制御は、アイドリングストップからの復帰時（アイドリングストップ制御によるエンジン２の再始動時）に限らず、エンジン２の始動直後にシフトレバーがＰポジションまたはＮポジションからＤポジションにシフト操作された場合に実行されてもよい。

また、車両１が有段式の自動変速機４を搭載している構成を取り上げたが、本発明は、車両１の発進時に係合されるクラッチを備える無段変速機または動力分割式無段変速機を搭載した車両に適用することもできる。動力分割式無段変速機は、変速比の変更により動力を無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、動力を一定の変速比で変速する一定変速機構とを備え、駆動源の動力を２系統に分割して伝達可能な変速機である。

前述の各センサは、本発明に関連するセンサを例示したものに過ぎず、エンジンＥＣＵ１１、ＡＴＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１３およびＩＤＳＥＣＵ１４には、その他のセンサが接続されていてもよい。

また、エンジンＥＣＵ１１、ＡＴＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１３およびＩＤＳＥＣＵ１４の機能の一部または全部は、１つのＥＣＵに集約されていてもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

４ 自動変速機
１２ ＡＴＥＣＵ（車両用制御装置）
７４ 油圧回路
Ｃ２ クラッチ（係合要素）

Claims (1)

1. 油圧回路および前記油圧回路から供給される油圧により係合する係合要素を備え、エンジンの動力がトルクコンバータを介して入力される自動変速機の制御装置であって、
   前記油圧回路を制御して、前記係合要素を係合させる係合制御を実行し、
   前記係合制御において、
   前記エンジンのクランキングの開始に応答して開始され、前記自動変速機に入力される回転数が所定の判定値に上昇するまでの間、前記油圧回路を制御するための指示値を所定の充填値に設定する充填処理と、
   前記充填処理後、前記充填処理時よりも前記係合要素に供給される油圧が制限されるように、前記指示値を前記充填値から所定の初期値に変更する初期処理と、
   前記初期処理の開始から前記係合要素がトルク伝達容量を持ち始めるまでの時間を計測し、その計測した実時間と予め設定された目標時間との偏差に応じて、前記判定値を学習補正する学習処理とを実行する、制御装置。

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